DE102015205238B4 - A printer having a system for detecting inoperative ink jets in printheads that eject clear material using a translucent substrate - Google Patents

A printer having a system for detecting inoperative ink jets in printheads that eject clear material using a translucent substrate Download PDF

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Abstract

Drucker zum Formen von Objekten, umfassend:ein ebenes Substrat (308) mit einer Oberfläche und mindestens einer Kante längs eines Umfangs des Substrats;einen Druckkopf (22, 26), gestaltet, um Material auf die Oberfläche des Substrats auszustoßen;eine Lichtquelle (314), angeordnet, um Licht in die mindestens eine Kante des Substrats einzustrahlen;einen optischen Sensor (304), angeordnet, um Licht zu empfangen, das von der Oberfläche des Substrats emittiert wird, wobei der optische Sensor (304)so gestaltet ist, dass er Bilddaten erzeugen kann, die der Oberfläche des Substrats entsprechen; undeinen Controller (324), der wirksam mit dem Druckkopf (22, 26), der Lichtquelle (314) und dem optischen Sensor verbunden ist, wobei der Controller (324) so gestaltet ist, dass er den Druckkopf (22, 26) betätigt, um Material auf die Oberfläche des Substrats in Bezug auf ein festgelegtes Muster auszustoßen, dass er die Lichtquelle (314) wahlweise aktiviert, um Bilddaten zu empfangen, die von dem optischen Sensor erzeugt wurden, während die Lichtquelle (314) Licht in die Kante des Substrats eingestrahlt hat, und dass er funktionslose Tintenstrahlen in dem Druckkopf (22, 26) in Bezug auf die empfangenen Bilddaten und das festgelegte Muster erkennt,wobei das ebene Substrat (308) lichtdurchlässig ist und eine Totalreflexion des Lichtes bereitstellt, das in das ebene Substrat (308) entlang der mindestens einen Kante des ebenen Substrats (308) eintritt.A printer for forming objects, comprising:a planar substrate (308) having a surface and at least one edge along a perimeter of the substrate;a printhead (22, 26) configured to eject material onto the surface of the substrate;a light source (314 ), arranged to radiate light into the at least one edge of the substrate;an optical sensor (304) arranged to receive light emitted from the surface of the substrate, the optical sensor (304) being configured such that it can generate image data corresponding to the surface of the substrate; anda controller (324) operatively connected to the printhead (22, 26), the light source (314) and the optical sensor, the controller (324) being configured to actuate the printhead (22, 26), to eject material onto the surface of the substrate in a predetermined pattern, selectively activating the light source (314) to receive image data generated by the optical sensor while the light source (314) projects light into the edge of the substrate and that it detects inoperative ink jets in the print head (22, 26) in relation to the received image data and the specified pattern, the flat substrate (308) being translucent and providing total reflection of the light entering the flat substrate (308). 308) occurs along the at least one edge of the flat substrate (308).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD

Die in diesem Dokument offenbarte Vorrichtung betrifft Drucker, die dreidimensionale Objekte herstellen, und insbesondere die Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen in solchen Druckern.The apparatus disclosed in this document relates to printers that produce three-dimensional objects and, more particularly, to detecting inoperative ink jets in such printers.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Das Drucken von Dokumenten auf Substrate, wie Papier, ist gut bekannt. Neuere Druckformen umfassen jetzt dreidimensionale Digitalfertigung, auch bekannt als digitale, generative Fertigung. Dieser Drucktyp ist ein Prozess zum Erstellen eines dreidimensionalen, festen Objekts einer im Wesentlichen beliebigen Form von einem digitalen Modell. Dreidimensionaler Druck ist ein generativer Prozess, bei dem einer oder mehrere Druckköpfe nacheinander Schichten von Material auf ein Substrat in verschiedenen Formen ausstoßen. Dreidimensionales Drucken ist von herkömmlichen objektformenden Techniken zu unterscheiden, die im Wesentlichen auf dem Entfernen von Material von einem Werkstück durch einen subtraktiven Prozess, wie Fräsen oder Bohren, beruhen.Printing documents on substrates such as paper is well known. Newer forms of printing now include three-dimensional digital manufacturing, also known as digital generative manufacturing. This type of printing is a process of creating a three-dimensional, solid object of essentially any shape from a digital model. Three-dimensional printing is a generative process in which one or more print heads sequentially eject layers of material onto a substrate in various shapes. Three-dimensional printing is distinct from traditional object-forming techniques, which essentially rely on removing material from a workpiece through a subtractive process such as milling or drilling.

Die Produktion eines dreidimensionalen Objekts mit diesen Druckern kann Stunden oder bei einigen Objekten sogar Tage beanspruchen. Ein Problem, das bei der Produktion dreidimensionaler Objekte mit einem 3D-Drucker auftritt, ist eine anhaltende Funktionalität der Tintenstrahlen in den Druckköpfen, die die Materialtropfen ausstoßen, die die Objekte bilden. Während des Druckens eines Objekts können ein oder mehrere Tintenstrahlen nachlassen, indem das Material in einem Winkel zu dem Druckkopf anstelle der normalen Ausrichtung ausgestoßen wird, so dass Tropfen ausgestoßen werden, die kleiner sind als sie ein Tintenstrahl ausstoßen sollte, oder überhaupt keine Tropfen ausgestoßen werden. Ein Tintenstrahl mit einem dieser Funktionsfehler ist als funktionsloser Tintenstrahl bekannt. Gleiche Schwächen sind bei Druckköpfen im Dokumentendruck mit Druckköpfen bekannt. Wenn sich der Betriebsstatus von ein oder mehreren Tintenstrahlen während des Drucks eines dreidimensionalen Objekts verschlechtert, kann die Qualität des Druckkopfes nicht bewertet werden, bevor nicht der Druckvorgang abgeschlossen ist. Entsprechend können Druckaufträge, die viele Stunden oder mehrere Tage benötigen, Objekte erstellen, die die Vorgaben aufgrund funktionsloser Druckköpfe nicht erfüllen. Wenn solche Objekte erkannt sind, werden die gedruckten Objekte ausgesondert, wiederherstellende Verfahren werden auf die Druckköpfe angewendet, um die Tintenstrahlfunktionalität wiederherzustellen, und der Druckauftrag wird wiederholt. Selbst bei dem Druck von Dokumenten bei hoher Geschwindigkeit auf einer bewegten Bahn können inakzeptable Bilder über eine lange Strecke der Bahn erzeugt werden, und dieser Teil der Bahn muss evtl. ausgesondert werden.Producing a three-dimensional object with these printers can take hours or even days for some objects. One problem that arises when producing three-dimensional objects with a 3D printer is persistent functionality of the ink jets in the print heads that eject the droplets of material that form the objects. While printing an object, one or more ink jets may degrade, ejecting the material at an angle to the printhead instead of the normal orientation, ejecting drops that are smaller than an ink jet should eject, or ejecting no drops at all . An inkjet with any of these malfunctions is known as a dead inkjet. The same weaknesses are known for print heads in document printing with print heads. If the operating status of one or more ink jets deteriorates during printing of a three-dimensional object, the quality of the print head cannot be evaluated until printing is completed. Accordingly, print jobs that require many hours or several days can produce objects that do not meet specifications due to inoperative printheads. When such objects are detected, the printed objects are discarded, restorative procedures are applied to the printheads to restore inkjet functionality, and the print job is repeated. Even when printing documents at high speeds on a moving web, unacceptable images can be produced over a long stretch of the web and this portion of the web may need to be discarded.

Obwohl Systeme in Dokumentdrucksystemen entwickelt wurden, um funktionslose Tintenstrahlen zu erkennen, ist die Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen bei Objektdrucksystemen problematischer. Insbesondere sind sowohl bei Objektdruck- als auch Dokumentdrucksystemen die Verwendung der klaren Materialien und der Tinten problematisch. Diese Materialien und Tinten sind durch bildgebende Systeme schwer zu erkennen, weil der Kontrast zwischen klaren Tinten/Materialien auf den Substraten, auf die sie ausgestoßen werden, gering ist. Demzufolge gestaltet das Rauschen der Bilddaten der Muster auf dem Substrat die Analyse der Testmuster schwierig. Ein Apparat, der die Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen während des Druckens mit klarer Tinte oder klaren Materialien ermöglicht, würde wiederherstellende Verfahren ermöglichen, die während des Objektdrucks angewendet werden, so dass ein ordentlich gebildetes Objekt oder Dokument hergestellt werden kann. Auf diese Weise wird die Produktausbeute des Druckers verbessert, und der Druck ist wirtschaftlicher.Although systems in document printing systems have been developed to detect dead inkjets, detecting dead inkjets in commercial printing systems is more problematic. In particular, the use of clear materials and inks are problematic in both object printing and document printing systems. These materials and inks are difficult to detect by imaging systems because the contrast between clear inks/materials on the substrates onto which they are ejected is low. Accordingly, the noise of the image data of the patterns on the substrate makes the analysis of the test patterns difficult. An apparatus that enables the detection of inoperative ink jets during printing with clear ink or materials would enable restorative processes to be applied during object printing so that a properly formed object or document can be produced. In this way, the printer's product yield is improved and printing is more economical.

US 2010/ 0 121 476 A1 beschreibt ein Verfahren und System zur dreidimensionalen Herstellung eines Objekts. Das Verfahren umfasst: Bilden einer Vielzahl von Schichten in einem konfigurierten Muster, das der Form des dreidimensionalen Objekts entspricht, wobei mindestens eine Schicht der mehreren Schichten mit einer vorbestimmten und unterschiedlichen Dicke gebildet wird, um die Nachbildung zu kompensieren Schrumpfen der Schicht in vertikaler Richtung. In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung wird die Ausbreitung von Baumaterial einer oder mehrerer Schichten zumindest lokal verdünnt, um eine vorbestimmte Dicke und eine vorbestimmte planare Auflösung für die Schicht aufrechtzuerhalten. US 2010/ 0 121 476 A1 describes a method and system for the three-dimensional production of an object. The method includes: forming a plurality of layers in a configured pattern that corresponds to the shape of the three-dimensional object, wherein at least one layer of the plurality of layers is formed with a predetermined and different thickness to compensate for the shrinkage of the layer in the vertical direction. In various exemplary embodiments of the invention, the spread of build material of one or more layers is at least locally thinned to maintain a predetermined thickness and a predetermined planar resolution for the layer.

JP 2009-220 394A beschreibt ein Inspektionsgeräts für die Tintenstrahlentladung, Die Vorrichtung führt gleichzeitig mit der Entladungsinspektion eine vorläufige Tintenentladung aus den Entladungsdüsen eines Tintenstrahlaufzeichnungsgeräts durch und umfasst eine Kopfeinheit mit einem oder mehreren Tintenstrahlköpfen, ein Entladungsinspektionsaufzeichnungsmedium und einen Bildvorbereitungsmechanismus Steuern der Tinte, die vorab entladen werden soll, und Steuern der Entladung auf ein Aufzeichnungsmedium als Inspektionsbild, ein Bildinformationserfassungsabschnitt zum optischen Erfassen des auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Inspektionsbildes, ein Bildinformationsverarbeitungsabschnitt zum Analysieren und Prüfen von Unterschieden und Ähnlichkeiten des erfassten Bildinformationen und Referenzbildinformationen durch Vergleich sowie ein Steuerabschnitt zur Steuerung der Aktionen der Abschnitte. JP 2009-220 394A describes an ink jet discharge inspection apparatus. The apparatus performs preliminary ink discharge from the discharge nozzles of an ink jet recording apparatus simultaneously with the discharge inspection, and includes a head unit having one or more ink jet heads, a discharge inspection recording medium, and an image preparation mechanism for controlling the ink to be pre-discharged and controlling discharging onto a recording medium as an inspection image, an image information acquiring section for optically acquiring the inspection image recorded on the recording medium, an image information processing section for analyzing and checking differences, and the like ities of the captured image information and reference image information by comparison, as well as a control section to control the actions of the sections.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung ein System zur Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen in Druckköpfen zu verbessern. Dieses Ziel wird durch einen Drucker zum Formen von Objekten gemäß Anspruch 1 erreicht. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.It is the aim of the present invention to improve a system for detecting inoperative ink jets in printheads. This object is achieved by a printer for forming objects according to claim 1. Embodiments of the invention are set out in the dependent claims.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Die voranstehenden Erscheinungsformen sowie weitere Funktionen eines Apparats oder Druckers, der funktionslose Tintenstrahlen während eines dreidimensionalen Drucks erkennt, werden in der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen erklärt.

  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines 3D-Objektdruckers.
  • 2 ist eine Frontalansicht eines 3D-Objektdruckers mit einem Gehäuse, das einen Raum in dem Gehäuse für ein Modul darstellt, das eine Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen in dem Druckkopf während einer Druckoperation ermöglicht.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Moduls zur Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen, das in den in 2 gezeigten Raum passt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betätigen des Moduls aus 3.
The foregoing aspects as well as other functions of an apparatus or printer that detects inoperative ink jets during three-dimensional printing are explained in the following description in conjunction with the accompanying drawings.
  • 1 is a perspective view of a 3D object printer.
  • 2 is a front view of a 3D object printer with a housing, illustrating a space in the housing for a module that enables detection of inoperative ink jets in the printhead during a printing operation.
  • 3 is a perspective view of a non-functioning inkjet detection module shown in Figures 1 2 shown space fits.
  • 4 is a flowchart of a method for operating the module 3 .

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Für ein allgemeines Verständnis der Umgebung für die hier offenbarte Vorrichtung sowie die Einzelheiten für die Vorrichtung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen kennzeichnen ähnliche Bezugsnummern ähnliche Elemente.For a general understanding of the environment for the device disclosed herein, as well as the details for the device, reference is made to the drawings. In the drawings, similar reference numbers indicate similar elements.

1 zeigt eine Konfiguration von Komponenten in einem Drucker 100, der ein dreidimensionales Objekt oder Teil 10 herstellt. Wie in diesem Dokument verwendet, betrifft der Begriff „3D-Drucker“ eine beliebige Vorrichtung, die Material im Zusammenhang mit Bilddaten eines Objekts ausstößt, um ein dreidimensionales Objekt zu bilden. Der Drucker 100 umfasst einen Trägermaterial-Vorrat 14, einen Werkstoff-Vorrat 18, ein Paar Tintenstrahldruckköpfe 22, 26, ein Bausubstrat 30, ein ebenes Trägerelement 34, ein säulenförmiges Trägerelement 38, ein Stellglied 42 und einen Controller 46. Leitung 50 verbindet Druckkopf 22 mit dem Trägermaterial-Vorrat 14 und Leitung 54 verbindet Druckkopf 26 mit Werkstoff-Vorrat 18. Beide Tintenstrahldruckköpfe werden von dem Controller 46 im Zusammenhang mit dreidimensionalen Bilddaten in einem Speicher betrieben, der wirksam mit dem Controller verbunden ist, um Trägermaterial und Werkstoff auszustoßen, die an den jeweiligen Druckkopf bereitgestellt werden. Der Werkstoff bildet die Struktur des herzustellenden Teils 10, während die Trägerstruktur 58, gebildet aus dem Trägermaterial, ermöglicht, dass der Werkstoff seine Form behält, während das Material härtet während das Teil konstruiert wird. Wenn das Teil gehärtet ist, wird die Stützstruktur 58 durch Waschen, Blasen oder Schmelzen entfernt. 1 shows a configuration of components in a printer 100 that produces a three-dimensional object or part 10. As used herein, the term “3D printer” refers to any device that ejects material associated with image data of an object to form a three-dimensional object. The printer 100 includes a substrate supply 14, a material supply 18, a pair of inkjet printheads 22, 26, a building substrate 30, a flat support element 34, a columnar support element 38, an actuator 42 and a controller 46. Line 50 connects printhead 22 with the substrate supply 14 and line 54 connects printhead 26 to material supply 18. Both inkjet printheads are operated by the controller 46 in connection with three-dimensional image data in a memory which is operatively connected to the controller to eject substrate and material, which be provided to the respective print head. The material forms the structure of the part 10 to be manufactured, while the support structure 58 formed from the support material allows the material to retain its shape while the material hardens while the part is constructed. When the part is hardened, the support structure 58 is removed by washing, blowing or melting.

Der Controller 46 ist auch wirksam mit mindestens einem und möglicherweise auch mit mehreren Stellgliedern verbunden, um Bewegung des ebenen Trägerelements 34, des säulenförmigen Trägerelements 38 und der Druckköpfe 22, 26 relativ zueinander zu steuern. D.h. ein oder mehrere Stellglieder können wirksam mit einer Struktur der Druckköpfe verbunden sein, um die Druckköpfe in eine Prozessrichtung und eine Richtung quer zum Prozess in Bezug auf die Oberfläche des ebenen Trägerelements zu bewegen. Alternativ können ein oder mehrere Stellglieder wirksam mit dem ebenen Trägerelement 34 oder dem säulenförmigen Trägerelement 38 verbunden sein, um die Oberfläche, auf der das Teil hergestellt wird, in Prozessrichtung und in einer Richtung quer zum Prozess zu bewegen. Wie hier verwendet, betrifft der Begriff „Prozessrichtung“ eine Bewegung längs einer Achse in der Oberfläche des ebenen Trägerelements 34, und „Richtung quer zum Prozess“ betrifft eine Bewegung längs einer Achse in der ebenen Trägerelement-Oberfläche, die senkrecht auf die Prozessrichtungsachse in dieser Oberfläche steht. Diese Richtungen sind mit den Buchstaben „P“ und „C-P“ in 1 bezeichnet. Die Druckköpfe 22, 26 und das säulenförmige Trägerelement 38 sind mit einem Stellglied ausgestattet, um in eine Richtung, die senkrecht auf das ebene Trägerelement 34 steht. Diese Richtung wird in diesem Dokument als die vertikale Richtung bezeichnet und ist mit dem Buchstaben „V“ in 1 gekennzeichnet. Bewegung in der vertikalen Richtung kann durch ein oder mehrere Stellglieder erzielt werden, die wirksam mit dem säulenförmigen Trägerelement 38 verbunden sind, durch ein oder mehrere Stellglieder, die wirksam mit den Druckköpfen 22, 26 verbunden sind, oder durch ein oder mehrere Stellglieder, die sowohl mit dem säulenförmigen Trägerelement 38 als auch den Druckköpfen 22, 26 verbunden sind. Diese Stellglieder in diesen verschiedenen Konfigurationen sind wirksam mit dem Controller 46 verbunden, der die Stellglieder betätigt, um das säulenförmige Element 38, die Druckköpfe 22, 26 oder beide in vertikaler Richtung zu bewegen.The controller 46 is also operatively connected to at least one, and possibly more, actuators for controlling movement of the planar support member 34, the columnar support member 38, and the printheads 22, 26 relative to one another. That is, one or more actuators may be operatively connected to a structure of the printheads to move the printheads in a process direction and a cross-process direction with respect to the surface of the planar support member. Alternatively, one or more actuators may be operatively connected to the planar support member 34 or the columnar support member 38 to move the surface on which the part is manufactured in the process direction and in a cross-process direction. As used herein, the term “process direction” refers to movement along an axis in the surface of the planar support member 34, and “cross-process direction” refers to movement along an axis in the planar support member surface that is perpendicular to the process direction axis therein surface stands. These directions are marked with the letters “P” and “CP”. 1 designated. The print heads 22, 26 and the columnar support member 38 are equipped with an actuator for moving in a direction perpendicular to the flat support member 34. This direction is referred to in this document as the vertical direction and is indicated by the letter “V”. 1 marked. Movement in the vertical direction may be achieved by one or more actuators operatively connected to the columnar support member 38, by one or more actuators operatively connected to the printheads 22, 26, or by one or more actuators both are connected to the columnar support element 38 as well as the print heads 22, 26. These actuators in these various configurations are operatively connected to the controller 46, which actuates the actuators to vertically move the columnar member 38, the printheads 22, 26, or both.

Ein 3D-Objektdrucker mit einem Gehäuse ist in 2 gezeigt. Drucker 60 besitzt ein Gehäuse 64. In dem Gehäuse 64 befinden sich sechs Fächer, die eine allgemein kubische Form aufweisen. Das Gehäuse 64 ist in 2 ohne die Türen gezeigt, die zu schließen sind, um die Fächer zu verbergen. Fach 72 umfasst einen ebenen Träger 78 auf einer beweglichen Plattform 82. Die bewegliche Plattform 82 ist mit einem oder mehreren Stellgliedern und Führungselementen (nicht gezeigt) ausgestattet, damit sich die bewegliche Plattform 82 in vertikaler Richtung auf und ab bewegen kann. Der ebene Träger 78 ist die Oberfläche, auf der ein dreidimensionales Objekt gebildet wird. In einigen Ausführungsformen besitzt der Druckkopf 86 eine Länge, die etwa gleich der Länge des ebenen Trägers 78 in Richtung der Rückwand von Fach 72 bis zu der Öffnung an der Vorderseite des Fachs ist. In diesen Ausführungsformen ist der Druckkopf 86 an dem Trägerelement 92 in dem Abstand zwischen den Seitenwänden 96 und 100 von Gehäuse 64 montiert, um nur lineare Hin- und Herbewegung zu ermöglichen. In anderen Ausführungsformen besitzt der Druckkopf 86 eine Länge, die kleiner als die Länge des ebenen Trägers 78 in Richtung der Rückwand von Fach 72 bis zu der Öffnung an der Vorderseite des Fachs ist. In diesen Ausführungsformen ist der Druckkopf 86 auf Trägerelement 92 in dem Abstand zwischen den Seitenwänden 96 und 100 des Gehäuses 64 befestigt, um Hin- und Herbewegung in zwei zueinander senkrechten Richtungen in einer Ebene über Fach 72 zu ermöglichen. In diesen verschiedenen Ausführungsformen sind ein oder mehrere Stellglieder 104 wirksam mit dem Druckkopf 86 verbunden. Der Controller 108 betätigt die Stellglieder 104, um den Druckkopf 86 entweder auf Trägerelement 92 linear vor und zurück zu bewegen oder um den Druckkopf in zwei zueinander senkrechte Richtungen in einer Ebene zu bewegen. Durch selektive Betätigung der Tintenstrahlen in dem Druckkopf 86 und vertikale Bewegung der Trägerplattform 82 und horizontale Bewegung des Druckkopfes 86 auf dem Element 92 kann auf dem ebenen Träger 78 ein dreidimensionales Objekt gebildet werden.A 3D object printer with a housing is in 2 shown. Printer 60 has a housing 64. Within the housing 64 are six compartments that are generally cubic in shape. The housing 64 is in 2 shown without the doors, which close to conceal the compartments. Compartment 72 includes a planar support 78 on a movable platform 82. The movable platform 82 is equipped with one or more actuators and guide members (not shown) to enable the movable platform 82 to move up and down in a vertical direction. The planar support 78 is the surface on which a three-dimensional object is formed. In some embodiments, printhead 86 has a length approximately equal to the length of planar support 78 toward the rear wall of tray 72 to the opening at the front of the tray. In these embodiments, the printhead 86 is mounted on the support member 92 in the space between the side walls 96 and 100 of the housing 64 to allow only linear reciprocating movement. In other embodiments, printhead 86 has a length that is less than the length of planar support 78 toward the rear wall of tray 72 to the opening at the front of the tray. In these embodiments, the printhead 86 is mounted on support member 92 in the space between the side walls 96 and 100 of the housing 64 to permit reciprocating movement in two mutually perpendicular directions in a plane above compartment 72. In these various embodiments, one or more actuators 104 are operatively connected to the printhead 86. The controller 108 actuates the actuators 104 to either linearly move the printhead 86 back and forth on the support member 92 or to move the printhead in two mutually perpendicular directions in a plane. By selectively actuating the ink jets in the printhead 86 and vertically moving the support platform 82 and horizontally moving the printhead 86 on the member 92, a three-dimensional object can be formed on the planar support 78.

Der in 2 gestrichelt dargestellte Bereich 112 zeigt die Anordnung eines Moduls an, das ein lichtdurchlässiges Substrat verwendet, um funktionslose Tintenstrahlen in dem Drucker 60 zu erkennen. Wie oben erwähnt, wenn ein Tintenstrahl während eines Objektdrucks ausfällt, indem er Material entweder vollständig oder teilweise nicht ausstößt oder indem er Material fehlerhaft in einer verzogenen Richtung ausstößt, weist das so hergestellte Objekt eine fehlerhafte Form auf. Aktuell kann diese fehlerhafte Form nicht erkannt werden, bis die Herstellung des Objekts fertiggestellt ist. Unter Verwendung des Bereichs 112 für das optische Abtasten von Material, das auf ein lichtdurchlässiges Substrat ausgestoßen wird, kann der Drucker 60 so gestaltet sein, dass er funktionslose Tintenstrahlen während der Objektherstellung erkennen kann, wie unten ausführlicher beschrieben. Einige Komponenten in dem Modul 300 sind in horizontaler Richtung H, in Tiefenrichtung D und in vertikaler Richtung V beweglich, wie in der Figur gezeigt.The in 2 Area 112 shown in dashed lines indicates the arrangement of a module that uses a translucent substrate to detect inoperative ink jets in the printer 60. As mentioned above, if an inkjet fails during an object printing, either by completely or partially failing to eject material, or by incorrectly ejecting material in a distorted direction, the object so produced will have a defective shape. Currently, this defective shape cannot be detected until the object is manufactured. Using the area 112 for optically scanning material being ejected onto a translucent substrate, the printer 60 may be designed to detect inoperative ink jets during object manufacturing, as described in more detail below. Some components in the module 300 are movable in the horizontal direction H, the depth direction D, and the vertical direction V, as shown in the figure.

Eine Ausführungsform eines Moduls, das funktionslose Tintenstrahlen während des Objektdrucks erkennt, ist in dem Blockdiagramm von 3 gezeigt. Das Modul 300 ist so eingerichtet, dass es in einen Bereich 112 des Druckers 60 passt. Das Modul 300 umfasst einen optischen Sensor 304, ein lichtdurchlässiges Substrat 308, einen Substrattransport 312, eine Lichtquelle 314, ein oder mehrere Stellglieder 316, ein Reinigungselement 320, einen Controller 324 und einen Abfallbehälter 328. Der optische Sensor ist zur bidirektionalen Bewegung in beide Richtungen W und L durch ein Stellglied 316 ausgelegt. Dies ermöglicht, dass sich der optische Sensor 304 über die Oberfläche eines Endlosbands 330 von Transport 312 bewegt. Der Transport 312 umfasst das Endlosband 330, das um die Rollen 332 eingekuppelt ist. Ein Stellglied 316 treibt die Rollen 332 an, um das Band bidirektional zu drehen, um das Substrat 308 in eine Position zu bewegen, in der es bedruckt werden kann, und dann in einen Position zu bewegen, in der es gereinigt werden kann. Der Controller 324 ist wirksam mit den Stellgliedern 316 verbunden, um den optischen Sensor 304 zu bewegen, die Rollen 332 anzutreiben, um das lichtdurchlässige Substrat 308 mit dem Band 312 zu bewegen, und um das lichtdurchlässige Substrat 308 mit dem Reinigungselement 320 reinigen. In einigen Ausführungsformen muss der optische Sensor 304 nur zur bidirektionalen Bewegung in Richtung L ausgelegt sein, sofern der Sensor mindestens die Breite des Substrats 308 aufweist.An embodiment of a module that detects inoperative ink jets during object printing is shown in the block diagram of 3 shown. The module 300 is set up to fit into an area 112 of the printer 60. The module 300 includes an optical sensor 304, a translucent substrate 308, a substrate transport 312, a light source 314, one or more actuators 316, a cleaning element 320, a controller 324 and a waste container 328. The optical sensor is for bidirectional movement in both directions W and L designed by an actuator 316. This allows the optical sensor 304 to move across the surface of an endless belt 330 of transport 312. The transport 312 includes the endless belt 330, which is coupled around the rollers 332. An actuator 316 drives the rollers 332 to bidirectionally rotate the belt to move the substrate 308 to a position where it can be printed and then to a position where it can be cleaned. The controller 324 is operatively connected to the actuators 316 to move the optical sensor 304, to drive the rollers 332 to move the translucent substrate 308 with the belt 312, and to clean the translucent substrate 308 with the cleaning member 320. In some embodiments, the optical sensor 304 only needs to be designed for bidirectional movement in the L direction, provided the sensor is at least the width of the substrate 308.

Das lichtdurchlässige Substrat 308 ist ein ebenes Element aus einem Material, das den Werkstoff und das Trägermaterial, die von dem Druckkopf 86 ausgestoßen werden, unterstützt und das eine Totalreflexion des Lichts bereitstellt, das entlang einer Kante des Substrats eintritt. Diese Materialien ermöglichen, dass Licht, das entlang einer Kante des Substrats eintritt, in dem ebenen Substrat bleibt, solange nicht irgendein Material auf der Oberfläche des Substrats die Totalreflexionseigenschaft an der Grenzfläche zwischen dem Material und der ebenen Oberfläche ändert. Für Drucker, die Materialien oder Tinte mit einem Brechungsindex in einem Bereich von ca. 1,3 bis ca. 1,5 ausstoßen, besitzt das lichtdurchlässige Substrat typischerweise einen Brechungsindex in einem Bereich von ca. 1,4 bis ca. 1,8. Das ebene Substrat kann z.B. im Wesentlichen aus Polycarbonat, Acryl oder Glas bestehen. Wenn das Substrat bedruckt wird, ermöglicht der ähnliche Brechungsindex von ausgestoßenem Material auf der ebenen Oberfläche des Substrats sowie des Substrats, dass Licht, das sich in dem Substrat ausbreitet, trotz des flachen Einfallswinkels in Bezug auf die Grenzfläche zwischen Substrat und Material in das Material eintritt. Das Licht in dem Material besitzt einen steilen Einfallswinkel in Bezug auf die Innenflächen des Materials auf dem Substrat, so dass Licht in die umgebende Luft austreten kann. Andere Anteile des Lichts erfahren zahlreiche interne Reflexionen, bevor sie schließlich aus dem Material austreten. Das entweichende Licht stellt eine visuelle Anzeige der Position des Materials auf der ebenen Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats dar, da das aus den Materialhaufen entweichende Licht in deutlichem Kontrast mit der unbedeckten Oberfläche steht, wo das Licht nicht entweicht. Wenn der Sensor 304 über das Substrat 308 bewegt wird, erzeugt der Sensor 304 elektrische Signale, die Bilddaten des Testmusters auf dem Substrat 308 bilden.The translucent substrate 308 is a planar element of material that supports the material and substrate ejected from the printhead 86 and that provides total reflection of light entering along an edge of the substrate. These materials allow light entering along an edge of the substrate to remain within the planar substrate unless any material on the surface of the substrate changes the total internal reflection property at the interface between the material and the planar surface. For printers that eject materials or ink with a refractive index in a range of about 1.3 to about 1.5, the translucent substrate typically has a refractive index in a range of about 1.4 to about 1.8. The flat substrate can, for example, consist essentially of polycarbonate, acrylic or glass. When the substrate is printed, the similar refractive index of ejected material allows on the flat surface of the substrate as well as the Substrate that light that propagates in the substrate enters the material despite the shallow angle of incidence with respect to the substrate-material interface. The light in the material has a steep angle of incidence relative to the interior surfaces of the material on the substrate, allowing light to escape into the surrounding air. Other parts of the light experience numerous internal reflections before finally emerging from the material. The escaping light provides a visual indication of the position of the material on the flat surface of the translucent substrate, as the light escaping from the material piles is in marked contrast to the uncovered surface where the light is not escaping. When the sensor 304 is moved over the substrate 308, the sensor 304 generates electrical signals that form image data of the test pattern on the substrate 308.

In 4 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Druckers gezeigt, der dreidimensionale Objekte herstellt. In der Beschreibung dieses Verfahrens betreffen Aussagen, dass ein Prozess eine Aufgabe oder Funktion ausführt, einen Controller oder Mehrzweckprozessor, der programmierte Anweisungen ausführt, die in einem Speicher abgelegt sind, der wirksam mit dem Controller oder Prozessor verbunden ist, um Daten zu verarbeiten oder ein oder mehrere Komponenten in dem Drucker zu betätigen, um die Aufgabe oder Funktion auszuführen. Der oben genannte Controller 324 kann ein solcher Controller oder Prozessor sein. Alternativ kann der Controller 324 mit mehr als einem Prozessor und verbundener Schaltung und Komponenten ausgestattet sein, von denen jeder geeignet ist, eine oder mehrere hier beschriebene Aufgaben oder Funktionen auszuführen.In 4 A method of operating a printer that produces three-dimensional objects is shown. In the description of this method, statements that a process performs a task or function refer to a controller or general-purpose processor executing programmed instructions stored in a memory operatively connected to the controller or processor to process data or a or to operate multiple components in the printer to perform the task or function. The controller 324 mentioned above may be such a controller or processor. Alternatively, the controller 324 may be equipped with more than one processor and associated circuitry and components, each capable of performing one or more tasks or functions described herein.

Zu festgelegten Zeitpunkten des Druckbetriebs betätigt der Controller 108 (2) ein Stellglied 104, um den Druckkopf 86 in das Modul 300 zu bewegen, das in dem Bereich 112 (Block 404) angeordnet ist. In Reaktion darauf, dass der Controller 324 den Druckkopf in dem Modul 300 erkennt, betätigt der Controller 324 den Transport 312, um das lichtdurchlässige Substrat 308 zu einer Position gegenüber dem Druckkopf 86 zu bewegen (Block 408). Der Controller 324 erzeugt dann ein Signal an den Controller 108, um die Tintenstrahlen in dem Druckkopf zu betätigen, um ein Testmuster auf das Substrat 308 zu drucken (Block 412). In einer Ausführungsform wird jeder Tintenstrahl in dem Druckkopf wiederholt betätigt, um einen Haufen Material, auch als Testpunkt bezeichnet, auf einem Teil des Substrats 308 gegenüber dem Tintenstrahl zu bilden. Wenn das Testmuster gedruckt ist, bewegt der Controller 108 den Druckkopf aus dem Modul 300 und erzeugt ein Signal für Controller 324. In Reaktion auf das Signal von Controller 108 betätigt der Controller 324 ein Stellglied 316, um den optischen Sensor 304 in eine Position gegenüber dem Testmuster auf dem Substrat 308 zu bewegen (Block 416). Diese Bewegung kann durch Bewegen des optischen Sensors zu der Stelle erzielt werden, an der das Substrat 308 bedruckt wurde, oder durch Betätigung der Stellglied-Antriebsrollen 332, um das Substrat zu der Stelle zu bewegen, an der der optische Sensor angeordnet ist. Der Controller 324 aktiviert dann die Lichtquelle 314, um Licht in eine Kante des Substrats 308 einzustrahlen (Block 418). In der Figur strahlt die Lichtquelle Licht ein, dass sich in Richtung L in die Kante des Substrats 308 an der rechten Kante ausbreitet, wie in der Figur gezeigt, obwohl das Licht auch in eine der drei anderen Kanten eingestrahlt werden kann. Die Lichtquelle 314 kann ein Array von Leuchtdioden (LEDs), ein Array von Laserdioden, eine Kaltkathoden-Leuchtstoffröhre, ein Glühfaden oder Ähnliches sein. Diese Arrays können eindimensionale, d.h. lineare, oder zweidimensionale Arrays sein. Das von der Lichtquelle 314 erzeugte Licht kann infrarot, ultraviolett, polychromatisch oder monochromatisch sein. Die Lichtquelle kann getrennt von dem Substrat oder an dem Substrat befestigt sein, um Einstrahlung des Lichts in das Substrat zu ermöglichen. Der Prozess fährt mit Betätigung eines Stellglieds fort, um den optischen Sensor 304 in die Richtung L über das Substrat 308 zu bewegen, um elektrische Signale zu erzeugen, die an den Controller 324 als Bilddaten der ebenen Oberfläche des Substrats 308 bereitgestellt werden (Block 420). Die Bereiche, auf die Werkstoff und Trägermaterial ausgestoßen wurden, senden Licht aus, wie oben erklärt. Die Anteile der Oberfläche mit Totalreflexion des Lichts und die Anteile, die Licht aussenden, sollten dem Testmuster entsprechen, das verwendet wurde, um Werkstoff und Trägermaterial auszustoßen. Die Bilddaten der ebenen Oberfläche werden in Bezug auf die erwarteten Positionen für Werkstoff und Trägermaterial analysiert, die verwendet wurden, um das Testmuster zur Identifikation funktionsloser Tintenstrahlen zu bilden (Block 424), und falls funktionslose Tintenstrahlen identifiziert werden, wird ein Signal für den Bediener des Druckers erzeugt, das einen defekten Druckkopf anzeigt (Block 428). Der Bediener kann dann entsprechende Maßnahmen ergreifen. Wenn das Substrat an der Position abgebildet wurde, an der es gedruckt wurde, fährt der Prozess damit fort, dass der Controller 324 das Stellglied 316 betätigt, um den Transport 312 rückwärts zu drehen und das Substrat zu seiner Ausgangsposition zurückzuführen (Block 432). Andernfalls befindet sich das Substrat bereits in Reinigungsposition. Controller 324 betätigt ein Stellglied 316, um das Substrat 308 in das Reinigungselement 320 einzurücken und dann das Reinigungselement 320 in Richtung L zu bewegen, um Material von dem Substrat zu entfernen (Block 436). Das entfernte Material wird in dem Abfallbehälter 328 gesammelt, der in der Figur als am vorderen Ende des Endlosbands 330 angeordnet gezeigt ist, obwohl auch andere Positionen und Bewegungsrichtungen des Reinigungselements verwendet werden können. Der Behälter 328 kann von Zeit zu Zeit aus dem Drucker entfernt und entweder ausgetauscht oder geleert und dann wieder installiert werden. Wenn das Substrat an der Position abgebildet wurde, auf die es gedruckt wurde, betätigt der Controller 324 das Stellglied 316, um den optischen Sensor 304 zu der Position über dem Substrat 308 zurückzuführen (Block 440).At specified times during printing operation, the controller 108 ( 2 ) an actuator 104 to move the printhead 86 into the module 300 located in the area 112 (block 404). In response to controller 324 detecting the printhead in module 300, controller 324 actuates transport 312 to move translucent substrate 308 to a position opposite printhead 86 (block 408). Controller 324 then generates a signal to controller 108 to actuate the ink jets in the printhead to print a test pattern onto substrate 308 (block 412). In one embodiment, each ink jet in the printhead is repeatedly actuated to form a pile of material, also referred to as a test spot, on a portion of the substrate 308 opposite the ink jet. When the test pattern is printed, controller 108 moves the print head out of module 300 and generates a signal to controller 324. In response to the signal from controller 108, controller 324 actuates an actuator 316 to move optical sensor 304 to a position opposite Move test pattern on substrate 308 (block 416). This movement can be accomplished by moving the optical sensor to the location where the substrate 308 was printed or by operating the actuator drive rollers 332 to move the substrate to the location where the optical sensor is located. The controller 324 then activates the light source 314 to radiate light into an edge of the substrate 308 (block 418). In the figure, the light source radiates light that propagates in the L direction into the edge of the substrate 308 at the right edge as shown in the figure, although the light may also be radiated into any of the three other edges. The light source 314 may be an array of light-emitting diodes (LEDs), an array of laser diodes, a cold cathode fluorescent tube, a filament, or the like. These arrays can be one-dimensional, ie linear, or two-dimensional arrays. The light generated by light source 314 may be infrared, ultraviolet, polychromatic, or monochromatic. The light source may be separate from the substrate or attached to the substrate to allow the light to be irradiated into the substrate. The process continues by actuating an actuator to move the optical sensor 304 in the L direction across the substrate 308 to generate electrical signals that are provided to the controller 324 as image data of the flat surface of the substrate 308 (block 420). . The areas where the material and substrate have been ejected emit light, as explained above. The proportions of the surface with total reflection of light and the proportions that emit light should correspond to the test pattern used to eject material and substrate. The flat surface image data is analyzed with respect to the expected positions for the material and substrate used to form the test pattern for identifying non-functional ink jets (block 424), and if non-functional ink jets are identified, a signal is sent to the operator of the Printer generated indicating a defective printhead (block 428). The operator can then take appropriate action. Once the substrate has been imaged at the position where it was printed, the process continues with the controller 324 actuating the actuator 316 to reverse the transport 312 and return the substrate to its home position (block 432). Otherwise the substrate is already in the cleaning position. Controller 324 actuates an actuator 316 to engage the substrate 308 into the cleaning element 320 and then move the cleaning element 320 in the L direction to remove material from the substrate (block 436). The removed material is collected in the waste container 328, shown in the figure as being located at the front end of the endless belt 330, although Other positions and directions of movement of the cleaning element can also be used. The tray 328 may be removed from the printer from time to time and either replaced or emptied and then reinstalled. When the substrate has been imaged at the position at which it was printed, the controller 324 actuates the actuator 316 to return the optical sensor 304 to the position above the substrate 308 (block 440).

Der Prozess von 4 fährt in einigen Ausführungsformen mit einer Bewertung der Substratreinigung fort. In diesen Ausführungsformen aktiviert der Controller eine Lichtquelle, nachdem der Reiniger Material von der Oberfläche des Substrats entfernt hat (Block 444), und bewegt den optischen Sensor über das Substrat, um Bilddaten des gereinigten Substrats zu erzeugen (Block 448). Diese Bilddaten werden mit einem festgelegten Grenzwert verglichen, um zu identifizieren, ob Licht, das von dem Substrat emittiert wird, den Grenzwert überschreitet, da Licht nur emittiert wird, wenn sich Material auf der Oberfläche des Substrats befindet (Block 452). Wenn der Grenzwert überschritten wird, liegt in den von dem optischen Sensor empfangenen Bilddaten ein Rauschen vor. In Reaktion auf dieses Rauschen kann ein weiterer Reinigungsvorgang ausgeführt werden (Blöcke 436-440), und eine weitere Bewertung der Reinigung findet statt (Blöcke 444-452). Wenn das Substrat mehr als einmal in dem aktuellen Test gereinigt wurde (Block 456), werden die Bilddaten von mindestens einem Teil des Substrats in einem Speicher abgelegt, der wirksam mit dem Controller verbunden ist (460). Diese Rauschdaten werden von Bilddaten subtrahiert, die bei dem nächsten Test des Druckkopfes erhalten werden, um eine Identifikation des Testmusters ohne Beeinträchtigung durch das Rauschen zu ermöglichen, damit der Controller funktionslose Tintenstrahlen erkennen kann.The process of 4 continues with an evaluation of substrate cleaning in some embodiments. In these embodiments, after the cleaner removes material from the surface of the substrate (block 444), the controller activates a light source and moves the optical sensor across the substrate to generate image data of the cleaned substrate (block 448). This image data is compared to a specified threshold to identify whether light emitted from the substrate exceeds the threshold because light is only emitted when material is on the surface of the substrate (block 452). If the limit is exceeded, there is noise in the image data received from the optical sensor. In response to this noise, another cleaning operation may be performed (blocks 436-440) and another cleaning evaluation occurs (blocks 444-452). If the substrate has been cleaned more than once in the current test (block 456), the image data from at least a portion of the substrate is stored in a memory operatively connected to the controller (460). This noise data is subtracted from image data obtained during the next test of the printhead to allow identification of the test pattern without interference from the noise so that the controller can detect inoperative ink jets.

Das Reinigungselement 320 ist an einem Trägerelement 348 montiert, das wirksam mit einem Stellglied 316 verbunden ist. Wie oben erwähnt, betätigt der Controller 324 das Stellglied, um das Trägerelement zu bewegen und das Substrat 308 mit dem Reinigungselement 320 zu reinigen. Diese Aktion kehrt Werkstoff und Trägermaterial von dem Substrat 308 in den Abfallbehälter 328, um die Oberfläche des Substrats für den Druck eines weiteren Testmusters zu erneuern. Das Reinigungselement 320 kann einen Vorrat an Reinigungslösung 340 umfassen, das so gestaltet ist, dass es Reinigungslösung auf dem Substrat verteilt, bevor das Reinigungselement das Substrat kehrt. Die Reinigungslösung wirkt chemisch auf Werkstoff und Trägermaterial ein, um das Material zu lösen, bevor es mit dem Reinigungselement in Berührung kommt. Zusammen oder alternativ kann eine Heizvorrichtung 344 wirksam mit dem Controller verbunden werden, um die Heizvorrichtung wahlweise mit einem Netzteil zu verbinden. Die Heizvorrichtung ist in Bezug auf das Reinigungselement 320 angeordnet, um Werkstoff und Trägermaterial zu erhitzen, bevor das Reinigungselement das Substrat 308 kehrt.The cleaning element 320 is mounted on a support element 348 which is operatively connected to an actuator 316. As mentioned above, the controller 324 actuates the actuator to move the support member and clean the substrate 308 with the cleaning member 320. This action reverses material and substrate from the substrate 308 into the waste container 328 to renew the surface of the substrate for printing another test pattern. The cleaning element 320 may include a supply of cleaning solution 340 configured to distribute cleaning solution on the substrate before the cleaning element sweeps the substrate. The cleaning solution acts chemically on the material and carrier material to dissolve the material before it comes into contact with the cleaning element. Together or alternatively, a heater 344 may be operatively connected to the controller to selectively connect the heater to a power supply. The heater is positioned relative to the cleaning element 320 to heat material and substrate before the cleaning element sweeps the substrate 308.

Obwohl sich die oben diskutierten Ausführungsformen in einem Drucker befinden, der dreidimensionale Objekte formt, können ein lichtdurchlässiges Substrat und das System, das funktionslose Tintenstrahlen aufgrund des Lichts erkennt, das ein solches Substrat emittiert, auch bei 2D-Dokumentdrucksystemen verwendet werden, insbesondere bei solchen, die klare Tinten verwenden. Wie also in diesem Dokument verwendet, betrifft das Wort „Material“ Substanzen, die verwendet werden können, um dreidimensionale Objekte zu bilden, als auch Tinten, die für den Dokumentdruck verwendet werden. Bei Dokumentdrucksystemen kann ein lichtdurchlässiges Substrat benachbart eines Druckbereichs in dem Drucker angeordnet sein, und von Zeit zu Zeit wird der Druckkopf gegenüber dem Substrat bewegt, um Tinte auf das Substrat auszustoßen. Dann wird Licht in das Substrat eingestrahlt und das Substrat wird abgebildet, so dass die Bilddaten analysiert werden können, um funktionslose Tintenstrahlen zu identifizieren. Gleichermaßen können Druckköpfe, die klare Tinte auf eine bewegliche Bahn oder ein Bildgebungselement, wie eine Walze, ausstoßen, zum Bedrucken und zur Erkennung funktionsloser Tintenstrahlen gegenüber einem lichtdurchlässigen Substrat bewegt werden.Although the embodiments discussed above are in a printer that forms three-dimensional objects, a translucent substrate and the system that detects inoperative ink jets based on the light such a substrate emits may also be used in 2D document printing systems, particularly those that use clear inks. Thus, as used in this document, the word "material" refers to substances that can be used to form three-dimensional objects as well as inks that are used for document printing. In document printing systems, a translucent substrate may be positioned adjacent a print area in the printer and from time to time the print head is moved relative to the substrate to eject ink onto the substrate. Light is then irradiated into the substrate and the substrate is imaged so that the image data can be analyzed to identify nonfunctional inkjets. Likewise, printheads that eject clear ink onto a movable web or imaging element, such as a roller, can be moved relative to a translucent substrate for printing and detecting inoperative ink jets.

Claims (10)

Drucker zum Formen von Objekten, umfassend: ein ebenes Substrat (308) mit einer Oberfläche und mindestens einer Kante längs eines Umfangs des Substrats; einen Druckkopf (22, 26), gestaltet, um Material auf die Oberfläche des Substrats auszustoßen; eine Lichtquelle (314), angeordnet, um Licht in die mindestens eine Kante des Substrats einzustrahlen; einen optischen Sensor (304), angeordnet, um Licht zu empfangen, das von der Oberfläche des Substrats emittiert wird, wobei der optische Sensor (304)so gestaltet ist, dass er Bilddaten erzeugen kann, die der Oberfläche des Substrats entsprechen; und einen Controller (324), der wirksam mit dem Druckkopf (22, 26), der Lichtquelle (314) und dem optischen Sensor verbunden ist, wobei der Controller (324) so gestaltet ist, dass er den Druckkopf (22, 26) betätigt, um Material auf die Oberfläche des Substrats in Bezug auf ein festgelegtes Muster auszustoßen, dass er die Lichtquelle (314) wahlweise aktiviert, um Bilddaten zu empfangen, die von dem optischen Sensor erzeugt wurden, während die Lichtquelle (314) Licht in die Kante des Substrats eingestrahlt hat, und dass er funktionslose Tintenstrahlen in dem Druckkopf (22, 26) in Bezug auf die empfangenen Bilddaten und das festgelegte Muster erkennt, wobei das ebene Substrat (308) lichtdurchlässig ist und eine Totalreflexion des Lichtes bereitstellt, das in das ebene Substrat (308) entlang der mindestens einen Kante des ebenen Substrats (308) eintritt.A printer for forming objects, comprising: a planar substrate (308) having a surface and at least one edge along a perimeter of the substrate; a print head (22, 26) designed to eject material onto the surface of the substrate; a light source (314) arranged to radiate light into the at least one edge of the substrate; an optical sensor (304) arranged to receive light emitted from the surface of the substrate, the optical sensor (304) configured to generate image data corresponding to the surface of the substrate; and a controller (324) operatively connected to the printhead (22, 26), the light source (314) and the optical sensor, the controller (324) being configured to actuate the printhead (22, 26). to eject material onto the surface of the substrate in a predetermined pattern, selectively activating the light source (314) to receive image data generated by the optical sensor while the Light source (314) has irradiated light into the edge of the substrate, and that it detects inoperative ink jets in the print head (22, 26) in relation to the received image data and the specified pattern, the flat substrate (308) being translucent and a total internal reflection of the light entering the flat substrate (308) along the at least one edge of the flat substrate (308). Drucker nach Anspruch 1, wobei der optische Sensor (304) weiter Folgendes umfasst: einen eindimensionalen Array von Fotodetektoren.printer Claim 1 , wherein the optical sensor (304) further comprises: a one-dimensional array of photodetectors. Drucker nach Anspruch 1, wobei der optische Sensor (304) weiter Folgendes umfasst: einen zweidimensionalen Array von Fotodetektoren.printer Claim 1 , wherein the optical sensor (304) further comprises: a two-dimensional array of photodetectors. Drucker nach Anspruch 1, der weiterhin Folgendes umfasst: eine Reinigungsvorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie Material von mindestens einem Teil der Oberfläche des Substrats entfernt; und den Controller (324), der wirksam mit der Reinigungsvorrichtung verbunden ist, wobei der Controller (324) weiter so gestaltet ist, dass er die Reinigungsvorrichtung betätigt, um Material von dem mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats zu entfernen.printer Claim 1 , further comprising: a cleaning device configured to remove material from at least a portion of the surface of the substrate; and the controller (324) operatively connected to the cleaning device, the controller (324) being further configured to actuate the cleaning device to remove material from the at least a portion of the surface of the substrate. Drucker nach Anspruch 4, wobei der Controller (324) weiterhin so gestaltet ist; dass er die Lichtquelle (314) aktiviert, nachdem die Reinigungsvorrichtung das Material von der Oberfläche des Substrats entfernt hat, und Rauschen in den Bilddaten identifiziert, die von dem optischen Sensor empfangen wurden.printer Claim 4 , whereby the controller (324) is still designed in this way; activating the light source (314) after the cleaning device removes the material from the surface of the substrate and identifying noise in the image data received from the optical sensor. Drucker nach Anspruch 5, wobei der Controller (324) weiterhin so gestaltet ist, dass er die Reinigungsvorrichtung betätigt, um Material von dem ebenes Substrat (308) in Reaktion auf das identifizierte Rauschen in den Bilddaten zu entfernen, das einen festgelegten Grenzwert überschreitet.printer Claim 5 , wherein the controller (324) is further configured to actuate the cleaning device to remove material from the flat substrate (308) in response to the identified noise in the image data that exceeds a specified threshold. Drucker nach Anspruch 6, wobei der Controller (324) weiterhin so gestaltet ist, dass er in einem Speicher, der wirksam mit dem Controller (324) verbunden ist, mindestens einen Teil der Bilddaten speichert, die verwendet wurden, um das Rauschen zu identifizieren und funktionslose Tintenstrahlen in Bezug auf den mindestens einen Teil der Bilddaten zu erkennen, die verwendet wurden, um das in dem Speicher abgelegte Rauschen zu identifizieren.printer Claim 6 , wherein the controller (324) is further configured to store in a memory operatively connected to the controller (324) at least a portion of the image data used to identify the noise and inoperative ink jets in relation to detect at least a portion of the image data that was used to identify the noise stored in the memory. Drucker nach Anspruch 4, wobei die Reinigungsvorrichtung weiterhin Folgendes umfasst: ein Element, das so gestaltet ist, dass in den mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats einrückt und in Bezug auf den mindestens einen Teil der Oberfläche bewegt; und ein Stellglied, das wirksam mit dem Element und dem Controller (324) verbunden ist, um zu ermöglichen, dass der Controller (324) das Stellglied betätigt, um das Element in Bezug auf den mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats zu bewegen.printer Claim 4 , wherein the cleaning device further comprises: an element configured to engage and move with respect to the at least a portion of the surface of the substrate; and an actuator operatively connected to the element and the controller (324) to enable the controller (324) to actuate the actuator to move the element with respect to the at least a portion of the surface of the substrate. Drucker nach Anspruch 4, wobei die Reinigungsvorrichtung weiterhin Folgendes umfasst: eine Auftragungsvorrichtung, die wirksam mit einem Vorrat an Lösungsmittel verbunden ist; und den Controller (324), der weiterhin so gestaltet ist, dass er die Auftragungsvorrichtung betätigt, um Lösungsmittel auf den mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats aufzutragen, um Material von dem mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats zu entfernen.printer Claim 4 , wherein the cleaning device further comprises: an applicator operatively connected to a supply of solvent; and the controller (324) further configured to actuate the applicator to apply solvent to the at least a portion of the surface of the substrate to remove material from the at least a portion of the surface of the substrate. Drucker nach Anspruch 4, wobei die Reinigungsvorrichtung weiterhin Folgendes umfasst: eine Heizvorrichtung, die angeordnet ist, um den mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats zu erhitzen; und den Controller (324), der weiterhin so gestaltet ist, dass er die Heizvorrichtung betätigt, um den mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats erhitzt, um Material von dem mindestens einen Teil der Oberfläche des Substrats zu entfernen.printer Claim 4 , wherein the cleaning device further comprises: a heater arranged to heat the at least a portion of the surface of the substrate; and the controller (324) further configured to actuate the heater to heat the at least a portion of the surface of the substrate to remove material from the at least a portion of the surface of the substrate.
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